神机营是明朝京城禁卫军三大营之一，与五军营及三千营并列，是军队中专门掌管火器的特殊部队，因其拥有的神机枪炮法而闻名。明成祖平定交阯后，特别设立神机营进行火器使用和训练。

该营装备有火枪、火铳等武器，后期又增添了火绳枪。在明正统十四年（1449年）的土木之变中，三大营几乎全军覆没，之后进行了军制改革，建立起营团制度。未被选入营团的军士回归本营，嘉靖年间，营团制度被废除，三大营的旧制得以恢复。

神机营士兵单兵火器

这种独立枪炮部队的建制在当时的中国乃至世界各国都处于领先地位，比欧洲最早成为建制的西班牙火枪兵（创建于1510年）早了约一个世纪，充分证明了明代早期火器部队的领先地位和世界各国对明朝火器技术的认可。

西班牙火枪兵

神机营肩负着保卫京师内外、随时准备征战的重任，是朝廷直接指挥的战略机动部队，主要负责操练火器并护卫马队官兵。明朝初年，神机营的装备力量如下：全营总兵力为5,000人，包括3,600名步兵（全员配备火器）、1,000名骑兵和400名炮兵（负责管理野战重炮及大连珠炮）。

神机营主要装备的火器有：霹雳炮3,600杆（步兵使用火铳）。合用药9,000斤。重八钱铅子（弹药）900,000个。大连珠炮200杆（多管火铳）。合用药675斤。手把口400杆（炮兵用于自卫的手铳）。盏口将军（野战重炮）160位。

在土木之变的北京保卫战中，范广指挥神机营在巷战中突发伏击蒙古军队，击毙瓦剌可汗也先之弟孛罗。

神机营战术

史载，神机营为确保长时间持续射击，通常采用“三段击”战术。这种战术将士兵分为三排，每排士兵依次射击。前一排的士兵（位于队列的第1、3、5、7、9和11位）进行射击，然后由处于队列的第2、4、6、8、10和12位的士兵继续射击。

三段击

在前一排的士兵完成射击后，他们将火铳递回给中间一排的士兵，同时从中间一排的士兵手中接过已经装好弹药的神机铳。中间一排的士兵主要负责从前排士兵手中接过射击后的火铳，并向后传递给第三排的士兵装上弹药。这样可以确保火器在使用过程中始终保持连续的射击状态。

三段击战术最初是明朝开国名将沐英在镇守云南时，为对付敌方的象兵而发明的。后来，明成祖对这种战术进行了改进，使其更加适用于对付机动性更强的骑兵。

在战斗中，先由装备火铳的士兵对敌方骑兵进行射击。一旦完成射击，他们便迅速退向军队的侧翼。接着，由三千营和五军营的骑兵继续对敌方骑兵展开第二次打击。最后，由五军营的步兵使用反制骑兵的武器，对敌方骑兵进行第三次打击。这种协同作战的方式，使得明军在当时能够有效地对付各类敌方骑兵，从而在战场上占据优势。